中国茶树镁营养研究进展与展望（一）

镁是中国展展作物生长所必需的营养元素，植物体的茶树需要量仅次于氮、钾和钙。镁营镁是养研叶绿素的中心原子，同时也是究进许多酶（如RNA聚合酶、ATP酶等）功能活化时所必需的中国展展元素。镁对作物产量的茶树形成和品质的提高都具有重要作用。近年来随着我国茶树育种、镁营病虫害防治、养研栽培技术的究进巨大进步，我国茶叶产量和品质都有了极大提高。中国展展尤其是茶树基于氮、磷、镁营钾、养研镁平衡施肥技术的究进茶园养分管理体系的建立与优化，对我国名优茶的发展起到了重要推动作用。然而，我国当前茶园单位面积产量和茶叶出口单价与其他国家相比仍有一定差距。这不仅要求我们建立品质导向的养分管理技术，也要求我们深入探索矿质营养对茶叶品质的影响和代谢调控机制。20世纪90年代以来，伴随着我国名优茶的快速发展，我国科学家就充分认识到茶园镁养分对茶树生长和茶叶品质的重要意义，并不断开展茶园镁营养管理以及茶树镁营养机制研究，在茶园土壤镁供给、茶树镁营养需求、镁营养调控茶叶品质形成、镁素与氮磷钾养分互作等方面取得了一系列重要进展。

1中国茶园镁营养状况

1.1中国主要茶园土壤镁养分含量状况

我国茶园主要分布在酸性红壤区域，镁养分普遍较低。长久以来，我国茶叶科研工作者一直密切关注茶园土壤镁营养供应水平及变化，并开展了大量全国范围或区域性的茶园土壤镁营养调查和研究工作。自20世纪90年代，科研工作者较早对我国茶园土壤镁分布和有效镁浓度进行调查和研究，发现我国茶园土壤中镁含量因母质、气候条件、管理水平等因子不同变幅很宽，最低1.25mg·kg^-1，最高的达1392mg·kg^-1，其中红壤茶区有效镁普遍较低，50mg·kg^-1以下的茶园占73%左右]。阮建云等对我国茶叶主产区7省共287个土壤样品交换性镁含量的分析结果表明，0～20cm和20～40cm土层含量低于40mg·kg^-1的比例分别为57.9%和64.0%，平均含量分别仅为19.3mg·kg^-1和19.0mg·kg^-1。全国尺度上，土壤镁含量还呈现自北向南递减的规律，具有明显的地带性特征，大部分茶园土壤交换性镁含量在10～80mg·kg^-1，土壤镁浓度一般呈棕壤茶园土>黄棕壤茶园土>红黄壤茶园土>赤红壤茶园土>砖红壤茶园土的规律。而来自湖北、贵州、湖南、云南、陕西、福建等大量区域性茶园镁营养研究，也进一步验证和丰富了这一结果。例如，对福建省安溪县、华安县和永春县等铁观音茶主产区的150个茶园表土镁含量状况调查结果表明，茶园土壤全镁含量平均值为1770mg·kg^-1，土壤交换性镁含量平均值仅为9.63mg·kg^-1，土壤普遍缺镁。

在茶园缺镁的原因分析中，马立锋等提出，由于茶树系聚铝作物，茶树枯枝落叶中含有大量铝，回归土壤后造成铝在茶园土壤中累积，并与土壤胶体上的镁交换，从而造成镁的淋溶损失。对茶园土壤与非茶园土壤的比较发现，茶园土壤的交换性镁含量明显低于非茶园土壤。而朱永兴等认为，我国茶园主要分布在南方红壤丘陵区，温湿多雨的气候和地形条件引起强烈的风化和淋溶，进而导致土壤酸化，可溶性镁大量流失，这也是导致茶园土壤有效镁含量和镁库源下降的主要原因。值得注意的是，一些名优茶产区和老茶区由于大量施用氮肥，土壤趋向酸化，镁淋失加剧，使得茶园土壤中镁贫乏。

1.2茶园土壤镁的分级标准及诊断

为了便于评估茶园土壤镁养分对茶叶生产的潜在影响，上世纪90年代以来，我国茶叶科技工作者对茶园土壤营养元素与产量关系开展了大面积调查，建立了茶园土壤镁营养分级标准，之后不断优化补充，形成了完备的茶园土壤镁营养分析和诊断技术指标。调查发现，干毛茶产量在2250kg·hm^-2以上的高产优质茶园的土壤有效镁含量多数在100mg·kg^-1以上，而在750kg·hm^-2以下的低产低质茶园土壤有效镁含量大多不到40mg·kg^-1；进一步分析发现，当土壤交换性镁含量低于50mg·kg^-1时，施用镁肥的效果显著。吴洵等结合土壤有效镁含量与茶叶产量的关系，并综合考虑镁对提高茶叶品质的影响，提出了名优茶生产和开发中茶园土壤有效镁含量丰缺的诊断标准：土壤有效镁含量>150mg·kg^-1为“极高”，100～150mg·kg^-1为“高”，50～<100mg·kg^-1为“中”，10～<50mg·kg^-1为“低”，而<10mg·kg^-1为“极低”。对于一般生产茶园，土壤有效镁含量达到50mg·kg^-1是必要的，如果想获得产量高、品质好的名优茶，有效镁含量应高于100mg·kg^-1。阮建云等通过田间试验研究提出，即使土壤交换性镁含量超过50mg·kg^-1，施镁肥也能取得显著的增产效果。因此除了考虑交换性镁含量外，非交换性镁作为镁的潜在供源也需要予以重视。

1.3全国茶园镁肥投入概况

在跨越20年（2001—2019）的两次施肥调查中，研究人员发现同样的问题一直存在：茶园施肥不平衡，有机肥料投入低，镁等中微量营养长期投入不足，且明显制约茶叶产量和品质的提升。针对镁肥用量，吴洵等认为茶叶生产中镁对品质的影响大于对产量的影响，指出尽管在茶叶生产中很难发现明显缺镁的“饥饿”表征，但土壤中因镁含量欠缺而影响产量提高和品质升级的镁的“隐饿”性茶园经常可见。虽然我国茶园土壤调查结果显示缺镁现象普遍存在，但是镁肥并没有广泛运用到茶叶生产中。这一方面可能是由于缺镁并不像缺氮一样造成严重的缺素和减产效果，不足以引起茶农的注意；另一方面可能受到市面上镁肥产品及其施用方便性的限制。

2茶树镁营养需求特性

植物对养分的需求往往体现在缺素时的生长抑制现象。当前所查阅的报道中，茶树缺镁研究始于1984年的陶汉之的研究，研究结果指出，缺镁时茶树生长受到严重影响，生物量较供镁充足茶树大量减少。当土壤镁含量不足时，茶树发芽迟、新叶生长缓慢、持嫩性差、氨基酸含量低，对名优茶生产不利。缺镁显著降低叶片叶绿素含量，出现典型的黄化症状（“鱼骨”型缺绿症），表现在基部叶片失去光泽，叶脉间肋骨状黄化，或间杂出现褐色斑块（图1）。第二轮叶绿色，叶小而长，叶片弯曲下卷，形成中脉两边的叶面大小不对称；后期幼叶淡绿色，老叶脱落，植株长势仅次于缺铁、缺磷，胜于缺氮、缺钾、缺钙，但缺镁植株不像缺氮、缺钙、缺钾那样很快死亡。

茶树体内镁含量一般为500～4000mg·kg^-1，且越是幼嫩的组织镁含量越高。其中吸收根、新梢、成熟叶中含量约为3200～4500mg·kg^-1，而疏导根、落叶、茎中含量低于2000mg·kg^-1。吴洵等进一步测定了新梢各叶位中的镁含量，结果显示，新梢顶芽下第1、2、3叶中镁含量分别为2600、2000、1700mg·kg^-1,而第7叶中镁含量仅为650mg·kg^-1。段毅等提出，以老叶含镁量低于0.2%、茶园土壤中有效镁含量低于10mg·kg^-1作为茶树缺镁诊断指标。

镁营养对茶树生物量和产量具有显著影响。针对我国主要茶类（绿茶、红茶和乌龙茶）产区，在浙江、广东、福建等茶园进行的田间试验（土壤交换镁含量20～69mg·kg^-1）表明，施镁对茶叶产量的增产幅度为0.1%～8.1%，平均增产5.7%。但过量镁肥施用可能会引起钾镁拮抗作用，从而对茶树生物量产生抑制效果。此外，也有研究发现，土壤本底的镁营养状况对于镁肥施用的效果也具有重要的影响，且相比缺钾和缺氮，缺镁对茶树的生物量影响相对较小。

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